E型电磁轴承控制技术的研究
发布时间：2022-02-15 21:58
电磁轴承是利用电磁力将转子悬浮于空间,使转子和定子之间没有任何机械接触的一种新型高性能轴承。它具有无摩擦、无磨损、无污染、低能耗、低噪声以及寿命长等优点,因而在航空航天、真空技术、精密机床、机械工业以及机器人等高科技领域具有广泛的应用前景。E型电磁轴承系统是一种新型电磁轴承,与常规电磁轴承系统相比,它利用了磁通具有力图沿着磁阻最小路径闭合的特性,通过E型结构使径向轴承不但能够在径向正常支撑转子运动,还能在转子转动过程中发生轴向位移偏差时自动校正位置,从而达到减轻轴向轴承和保护轴承的工作负担的目的,提高系统的稳定性。本文的主要任务是对E型电磁轴承系统的控制技术进行研究,主要工作如下:首先,分析了E型电磁轴承系统的结构和工作原理,建立了E型电磁轴承轴向单自由度数学模型,并在此基础上,建立了E型电磁轴承径向四自由度的数学模型。其次,简述E型电磁轴承系统的加工安装过程,介绍其控制关键部分的组成和设计,以数字信号处理器TMS320LF2407A为核心,设计出完整的数控电磁轴承软硬件系统,完成了单自由度数控电磁轴承系统的实验调试,基本实现了转子的悬浮。最后,在E型电磁轴承系统样机上,基于PID控制...
【文章来源】：苏州大学江苏省211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 电磁轴承概述
1.2 电磁轴承的特点和分类
1.3 国内外研究现状
1.4 论文工作的提出
1.5 论文内容的安排
第二章 E 型电磁轴承的工作原理及数学模型
2.1 引言
2.2 E 型电磁轴承的结构分析及工作原理
2.3 E 型电磁轴承系统轴向单自由度数学模型
2.4 E 型电磁轴承系统径向四自由度数学模型
2.4.1 径向四自由度E 型电磁轴承系统的结构
2.4.2 径向四自由度E 型电磁轴承的状态方程
2.5 小结
第三章 E 型电磁轴承加工安装与控制系统各部分设计
3.1 引言
3.2 E 型电磁轴承的加工安装
3.2.1 E 型径向电磁轴承的加工安装
3.2.2 E 型轴向电磁轴承的加工安装
3.2.3 E 型电磁轴承系统驱动装置的加工
3.3 E 型电磁轴承系统检测装置设计
3.3.1 传感器的加工
3.3.2 间隙检测原理
3.3.3 间隙检测传感器设计
3.4 控制器
3.4.1 模拟PID 控制器
3.4.2 数字控制器
3.4.3 模拟控制器与数字控制器比较
3.5 功率放大器
3.6 小结
第四章 E 型电磁轴承系统DSP 数字控制器的设计
4.1 引言
4.2 TMS320LF2407A 型DSP 微处理器
4.2.1 TMS320LF2407A 型DSP 微处理器简介
4.2.2 CCS2.2 简介
4.3 基于TMS320LF2407A E 型电磁轴承数字控制系统的设计
4.3.1 数字控制系统的硬件设计
4.3.2 数字控制系统的软件设计
4.4 小结
第五章 E 型电磁轴承系统实验研究
5.1 引言
5.2 实验数据的采集与分析
5.2.1 数据采集卡PC-7483 简介与使用
5.2.2 E 型径向电磁轴承的调试与实验数据分析
5.2.3 轴向电磁轴承的调试实验与实验数据分析
5.2.4 E 型电磁轴承自动校正轴向位置实验与数据分析
5.3 小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
硕士期间发表论文
致谢
详细摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]主动磁悬浮轴承的工作原理及发展趋势[J]. 郭树涛. 重庆科技学院学报. 2006(04)
[2]磁悬浮转子不平衡补偿的研究[J]. 胡业发,高小明,吴华春. 机械制造. 2006(08)
[3]开关磁阻电机发展及应用[J]. 刘迪吉. 电气技术. 2006(07)
[4]开关磁阻电机的工作原理和调速性能[J]. 李同华. 起重运输机械. 2005(10)
[5]基于CPLD的飞轮磁悬浮轴承低功耗开关功率放大器研究[J]. 王大鹏,刘刚,房建成. 微计算机信息. 2005(10)
[6]磁悬浮轴承研究的现状与发展[J]. 黄德中. 机床与液压. 2003(06)
[7]磁悬浮轴承功率放大器的研究[J]. 苏义鑫,周祖德,胡业发,张丹红. 武汉理工大学学报. 2003(06)
[8]磁浮轴承的技术进展[J]. 汪通悦,陈辽军,周峰,康志军,曾励. 机械制造. 2002(07)
[9]磁悬浮支承转子系统动力学特性的实验研究[J]. 朱礼进,汪希平,王文,张直明,万金贵. 上海大学学报(自然科学版). 2002(03)
[10]开关磁阻电机发展综述[J]. 李俊卿,李和明. 华北电力大学学报. 2002(01)
硕士论文
[1]一种E型电磁轴承系统的研究与试制[D]. 濮龙锋.苏州大学 2007
[2]主动型磁悬浮轴承的设计与控制技术研究[D]. 周艳荣.苏州大学 2006
[3]主动磁悬浮轴承控制器的研究[D]. 吴坚.苏州大学 2004
本文编号：3627341
【文章来源】：苏州大学江苏省211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 电磁轴承概述
1.2 电磁轴承的特点和分类
1.3 国内外研究现状
1.4 论文工作的提出
1.5 论文内容的安排
第二章 E 型电磁轴承的工作原理及数学模型
2.1 引言
2.2 E 型电磁轴承的结构分析及工作原理
2.3 E 型电磁轴承系统轴向单自由度数学模型
2.4 E 型电磁轴承系统径向四自由度数学模型
2.4.1 径向四自由度E 型电磁轴承系统的结构
2.4.2 径向四自由度E 型电磁轴承的状态方程
2.5 小结
第三章 E 型电磁轴承加工安装与控制系统各部分设计
3.1 引言
3.2 E 型电磁轴承的加工安装
3.2.1 E 型径向电磁轴承的加工安装
3.2.2 E 型轴向电磁轴承的加工安装
3.2.3 E 型电磁轴承系统驱动装置的加工
3.3 E 型电磁轴承系统检测装置设计
3.3.1 传感器的加工
3.3.2 间隙检测原理
3.3.3 间隙检测传感器设计
3.4 控制器
3.4.1 模拟PID 控制器
3.4.2 数字控制器
3.4.3 模拟控制器与数字控制器比较
3.5 功率放大器
3.6 小结
第四章 E 型电磁轴承系统DSP 数字控制器的设计
4.1 引言
4.2 TMS320LF2407A 型DSP 微处理器
4.2.1 TMS320LF2407A 型DSP 微处理器简介
4.2.2 CCS2.2 简介
4.3 基于TMS320LF2407A E 型电磁轴承数字控制系统的设计
4.3.1 数字控制系统的硬件设计
4.3.2 数字控制系统的软件设计
4.4 小结
第五章 E 型电磁轴承系统实验研究
5.1 引言
5.2 实验数据的采集与分析
5.2.1 数据采集卡PC-7483 简介与使用
5.2.2 E 型径向电磁轴承的调试与实验数据分析
5.2.3 轴向电磁轴承的调试实验与实验数据分析
5.2.4 E 型电磁轴承自动校正轴向位置实验与数据分析
5.3 小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
硕士期间发表论文
致谢
详细摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]主动磁悬浮轴承的工作原理及发展趋势[J]. 郭树涛. 重庆科技学院学报. 2006(04)
[2]磁悬浮转子不平衡补偿的研究[J]. 胡业发,高小明,吴华春. 机械制造. 2006(08)
[3]开关磁阻电机发展及应用[J]. 刘迪吉. 电气技术. 2006(07)
[4]开关磁阻电机的工作原理和调速性能[J]. 李同华. 起重运输机械. 2005(10)
[5]基于CPLD的飞轮磁悬浮轴承低功耗开关功率放大器研究[J]. 王大鹏,刘刚,房建成. 微计算机信息. 2005(10)
[6]磁悬浮轴承研究的现状与发展[J]. 黄德中. 机床与液压. 2003(06)
[7]磁悬浮轴承功率放大器的研究[J]. 苏义鑫,周祖德,胡业发,张丹红. 武汉理工大学学报. 2003(06)
[8]磁浮轴承的技术进展[J]. 汪通悦,陈辽军,周峰,康志军,曾励. 机械制造. 2002(07)
[9]磁悬浮支承转子系统动力学特性的实验研究[J]. 朱礼进,汪希平,王文,张直明,万金贵. 上海大学学报(自然科学版). 2002(03)
[10]开关磁阻电机发展综述[J]. 李俊卿,李和明. 华北电力大学学报. 2002(01)
硕士论文
[1]一种E型电磁轴承系统的研究与试制[D]. 濮龙锋.苏州大学 2007
[2]主动型磁悬浮轴承的设计与控制技术研究[D]. 周艳荣.苏州大学 2006
[3]主动磁悬浮轴承控制器的研究[D]. 吴坚.苏州大学 2004
本文编号：3627341
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3627341.html
